Домашние задания: Геометрия

Срочно, помогите пожалуйста с решением.

В △MPK стороны MK, MP и PK равны 8, 6, 4 соответственно. Точка N расположена вне треугольника MPK, причём отрезок NK пересекает сторону MP в точке, отличной от P . Известно, что треугольник с вершинами N , M и K подобен исходному. Найдите косинус угла MNK , если ∠NMK>90°
Пусть угол MKN = α, тогда угол MNK = 180 - 90 - α = 90 - α.

Так как △NMK подобен △MPK, то:

MK/MN = PK/NK

8/MN = 4/(NK - PK)

MN = (8(NK - PK))/4 = 2(NK - PK)

Также, по теореме синусов в △MNK:

NK/sin(α) = 2(NK - PK)/sin(90 - α) = 2(NK - PK)/cos(α)

NK*sin(α)/cos(α) = 2(NK - PK)/2

tan(α) = (NK - PK)/MN

Мы можем выразить PK через MN и NK:

PK = NK - MN/2 = NK - NK + PK/2

PK/2 = PK/2

Следовательно, PK может принимать любое значение. Однако, мы знаем, что ∠NMK > 90°, поэтому угол α > 45°. Также мы можем заметить, что при α = 45° отрезок NK совпадает с высотой из вершины N. Тогда:

MN = 2(NK - PK) = 2(NK - NK*cos(45)) = 2NK(1 - 1/√2)

Из теоремы Пифагора в △MPK:

MK² = MP² + PK² = 64 + PK²

Также, из теоремы Пифагора в △MNK:

NK² = MN² + MK² = 4NK²(3 - 2/√2) + 64 + PK²

3NK² - 2NK²/√2 + PK² = 64 + PK²

NK² = (64 + PK²)/(3 - 2/√2)

Теперь мы можем найти sin(α) и cos(α):

sin(α) = NK*tan(α) / √(1 + tan²(α)) = (NK - PK) / √(2NK(1 - 1/√2)) = (√2 - 1)/(√2 + 1)

cos(α) = 1 / √(1 + tan²(α)) = (√2 + 1)/(√2 + 1)

Тогда:

cos(MNK) = cos(90 - α) = sin(α) = (√2 - 1)/(√2 + 1) ≈ 0.4142

Ответ: cos(MNK) ≈ 0.4142.
Баян Баян
Баян Баян
41 233
Лучший ответ
Для начала, заметим, что треугольники MPK и MNK подобны, так как имеют общий угол при вершине M и соответствующие стороны пропорциональны.

Пусть угол MNK равен α. Тогда угол MKP равен 180° - 90° - α = 90° - α. Из теоремы Пифагора для треугольника MPK:

MK² = MP² + PK²
8² = 6² + 4²
64 = 36 + 16
MK = √20

Из подобия треугольников MNK и MPK имеем:

MN/MK = MK/MP
MN = (MK²/MP) = (√20)²/6 = 20/6 = 10/3

Теперь рассмотрим треугольник NMK. Известно, что угол NMK больше 90°, поэтому косинус угла MNK отрицательный. Обозначим точку пересечения отрезка NK с прямой MP как точку Q. Тогда MQ = MP - PQ = 8 - PK = 8 - 4 = 4.

Применим теорему косинусов для треугольника NMK:

cos(α) = (MN² + MK² - NK²) / (2 * MN * MK)

cos(α) = (10/3)² + (√20)² - (MQ + QK)²) / (2 * (10/3) * √20)

cos(α) = (100/9 + 20 - (4 + x)²) / (2 * (10/3) * √20), где x = QK.

Так как треугольник MQK является прямоугольным, то x = QK = √(MK² - MQ²) = √(20 - 16) = 2.

Подставляя значение x в формулу для cos(α), получаем:

cos(α) = (100/9 + 20 - (4 + 2)²) / (2 * (10/3) * √20) = -7/6√5

Ответ: косинус угла MNK равен -7/6√5